天然气水合物含油气系统的形成条件、研究方法及实例分析

以含油气系统为切入点研究了天然气水合物的成藏,识别出天然气水合物含油气系统6个控制因素:稳定的温度-压力条件、气源、水源、气体运移、适宜的沉积物或储集岩和圈闭形成时间。针对这些特点,初步提出了工作思路及研究方法,特别提及轻烃气体浓度与同位素分析法、孔隙流体特定组分分析法和轻烃蚀变产物分析法3种地球化学勘探方法。在此基础上,以开心岭-乌丽地区天然气水合物含油气系统为例证明了天然气水合物含油气系统的可靠性,进而为中国冻土区天然气水合物成矿有利区优选提供了新的理论依据。     

四川八角场油气田大安寨组凝析气藏的地质-地球化学研究

本文在综合论述大安寨组凝析气藏地质特征的基础上,讨论了储层高度致密化的原因,并根据凝析油轻烃C_4—C_7的族组成、庚烷值与异庚烷值、轻烃指纹化合物对比,结合天然气碳同位素资料,分析了本组气藏的气源及其受外源影响的可能性。认为,油气不仅来自本组的源岩,而且有其深部香溪群油气的明显混入。此外,本文还初步分析了某些气井在开采过程中,凝析油轻烃含量与组成的变化。     

东营凹陷原油、储层吸附烃全扫描荧光特征与应用

应用全扫描荧光分析(TSF、QGF-E)技术对东营凹陷沙河街组40个原油、15个储层包裹烃、39个储层砂吸附烃的三维荧光特征进行了定性与定量分析。分析表明,原油与包裹烃的TSF指纹特征总体相似,均为单峰型,指示油气成因具有内在的联系。观察到不同原油TSF强度峰宽与最高值有异,低成熟度样品往往具有较高的TSF强度及较宽的峰。进一步分析表明,原油TSF最高强度、TSF定量参数R1[270nm(Em360nm/Em320nm)]、R2[260nm(Em360nm/Em320nm)]与生物标志物成熟度参数C29甾烷ααα20S/(S+R)、Ts/(Tm+Ts)等有较好的线性正相关性,反映TSF荧光指纹特征及其定量参数可作为一种温标用于热成熟度分析。应用TSF技术确认东营凹陷中央隆起带原油成熟度具有自西南向东北逐渐降低的变化规律,其反映了油源与油气充注方面的重要信息。对东营凹陷牛庄洼陷两口井的储层砂的QGF-E分析表明,颗粒样品所在层段的烃类含量普遍较高,反映致密薄层砂、微裂缝等可能为该洼陷岩性油气藏重要的隐蔽型油气运移通道。TSF、QGF-E技术在油气族群、储层含油气性、油气运移路径与油层识别等方面具有广泛的应用前景。     

在线富集-气相色谱法分析天然气中痕量轻烃

建立了高演化天然气在线富集-气相色谱分析方法,将干燥系数大于0.95的高演化天然气流经自行研制的富集反吹装置,痕量轻烃组分在富集管中冷冻液化并富集,对未液化的组分进行反吹,通过加热富集管使已液化的轻烃组分气化并进入色谱仪进行检测.分析结果表明,化合物的分析范围明显扩大,甲烷溶剂效应降低,达到对C10之前轻烃指纹进行分析的目的;对普光7井天然气样品进行3次重复性实验,所得甲基环己烷指数、正庚烷值、异庚烷值、Mango K1指数的实测最大重复性(r值)为0.22、0.23、0.02、0.00,分别小于国家标准要求的0.82、0.75、0.11、0.04,方法稳定可靠.通过本方法得到的轻烃参数可有效地应用于天然气成因类型、热演化程度探讨中.     

陆域冻土区天然气水合物地球化学勘查中顶空气轻烃应用模式试验

为探索顶空气轻烃技术在陆域冻土区天然气水合物地球化学勘查中的应用,选择祁连山木里已知天然气水合物矿区和哈拉湖未知区作为方法技术的试验区.试验指标包括土壤顶空气、土壤酸解烃、岩芯顶空气轻烃测井、甲烷碳同位素.研究表明:祁连山木里已知天然气水合物矿藏上方,土壤顶空气轻烃组分以甲烷为主,甲烷所占比例非常高,90.6％的样品C1含量都在78％以上,甲烷含量显著高于常规油气盆地;未发现天然气水合物的哈拉湖试验区,无明显的土壤顶空气轻烃异常现象.顶空气轻烃异常模式为:平面上,矿藏上方近地表土壤中存在明显的顶空气甲烷强异常;剖面上,在天然气水合物稳定带上方呈现"前缘晕"异常特征;其空间分布与祁连山水合物矿藏展布空间具有套合关系.甲烷碳同位素和烃类组成判断地表油气化探异常为热解成因,与祁连山冻土区天然气水合物的气体为同一成因来源.陆域冻土区天然气水合物顶空气轻烃地球化学勘查技术试验结果表明:顶空气轻烃地球化学方法既可以判断水合物成因类型,也可以圈出水合物矿藏范围.     

原油裂解成气动力学研究进展

对于高温古油藏来说,原油裂解气是形成天然气藏的重要气源.原油裂解成气关系到天然气生成和原油消耗,因而客观评价这一过程对油气勘探有着重要意义.生烃动力学和热模拟实验是原油裂解成气动力学研究的基础.本文总结了原油裂解热模拟实验、原油裂解成气过程及判识指标,讨论了原油裂解成气动力学模型及碳同位素动力学,分析了原油裂解成气动力学研究的地质应用.指出现有的原油裂解成气判识指标难以确定有些天然气是属于原油裂解气还是干酪根裂解气,尤其是高-过成熟阶段生成的天然气;碳同位素动力学已逐渐成为当今国内外油气地球化学研究的前沿,而对原油裂解成气过程中的碳同位素分馏效应研究不够,其预测模型尚不完善.     

混合原油的地球化学特征及成藏贡献率

含油气盆地中存在混合原油的现象非常普遍,按照形成条件可区分出4种不同的混合类型.地球化学研究表明不同有机相原油混合后体现各自母源的生物标志化合物组合特征;生物降解原油与正常原油混合后具有完整的饱和烃谱峰,同时还反映生物降解特点;不同成熟度的原油混合后既可检出热稳定性低的化合物,部分成熟度参数还可指示成熟特征;高成熟天然气与原油混合后,往往会使不同组分段的成熟度产生明显变化.特殊化合物绝对浓度定量法、生物标志化合物参数法、碳同位素法和拟合图版法是常见的定量成藏贡献率方法.针对混合原油地球化学识别和贡献率定量中的局限性,提出了利用指纹技术进行优化的思路.     

静态顶空气分析技术在油气化探中的应用

静态顶空气分析技术主要是物理吸附轻烃及溶解轻烃,其组成和含量上的特征可直接反映对应地层及下伏地层的含油气信息.运用于地表化探,预测与判断油气层的横向剖面位置与性质;运用于井中化探,利用轻烃的组成和含量上的特征可准确预测与判断油气层的纵向剖面位置与性质.     

用高分辨率质谱揭示塔中4油田原油成因机制

塔里木盆地塔中4油田位于塔中构造较高部位, 具有显著不同于周边原油的特征.采用高分辨率质谱、色谱-质谱等对原油成因进行了调查.GC/MS分析表明, 塔中4油田石炭系原油中链烷烃(指示未降解-轻度降解)极其发育, 同时检测到丰富的降解三环萜烷及25-降藿烷系列(指示强烈生物降解), 反映该区油气具有多期充注特征.高分辨率质谱分析显示, 塔中4油田原油中硫化物分布正常, 低等效双键数(DBE)硫化物不太发育, 天然气组成与碳同位素也未显示异常, 反映石炭系原油可能未受TSR作用影响.观察到塔中4油田原油中硫化物组成与分布特征多数与下奥陶统原油相近, 指示两者可能有一定成因联系.混源模拟实验显示, 下奥陶统原油混入可导致塔中4油田原油出现高芳香硫特征.地质地球化学综合研究认为, 塔中4油田原油中芳香硫异常与深源油气混合有关, 与TSR作用关系不明显.      

塔里木盆地哈拉哈塘凹陷天然气地球化学特征

哈拉哈塘凹陷位于塔里木盆地塔北隆起中部,具有良好的石油地质条件,是近期油气勘探的重点区带。天然气地球化学特征研究表明,该区天然气干燥系数较低,表现出典型湿气的特征,普遍含有微量的H2S;烷烃气δ13C1和δ13C2值分别为-50.5‰~-42.6‰和-40.2‰~-35.5‰,δD1值介于-262‰~-156‰之间,碳氢同位素系列表现出典型正序特征; C7轻烃组成具有正庚烷优势分布, C5~7轻烃组成以正构和异构烷烃为主。哈拉哈塘凹陷及周缘奥陶系天然气均为海相油型气,既有干酪根裂解气,也有原油裂解气,其中哈拉哈塘天然气中混入了相当比例的原油裂解初期形成的湿气,主要来自于南部阿满过渡带地区的中上奥陶统烃源岩,天然气中具有高δ13C值特征的CO2主要来自碳酸盐岩储层在酸性地层水作用下发生的溶蚀, H2S主要源自含硫化合物的热裂解。其中天然气发生的同位素部分倒转主要源自原油伴生气与原油裂解气的混合。     

准噶尔盆地呼图壁气田油气成因及成藏分析

应用原油、天然气及烃源岩样品有机地球化学资料,对准噶尔盆地呼图壁气田油气地球化学特征及成藏时间进行分析.研究表明,呼图壁气田原油来源于白垩系烃源岩,天然气来源于侏罗系煤系烃源岩干酪根裂解气,源岩大量生气始于12 Ma左右,天然气成藏时间约在5 Ma.     

新疆准噶尔盆地YJ油田土壤油气地球化学特征及来源探讨

准噶尔盆地YJ油田是一个埋藏很深,成藏机理复杂的岩性、地层圈闭油气藏。通过侏罗系西山窑组和三工河组原油、油砂抽提物地球化学特征分析后认为,西山窑组原油具有两期成藏混合的特征,三工河组成熟轻质原油、油砂抽提物又表现出煤系烃源岩的特征。这表明,YJ油田具有多源多期充注成藏的特点。对地表土壤中甲烷碳同位素、烃类比值、三维荧光图谱的分析后认为,甲烷同位素、甲烃同位素、烃类比值与凝析油伴生气、石油伴生气的经验值相符;三维荧光既有凝析油-轻油又有轻油-重油的图谱特征。这与原油和油砂抽提物的研究结果相近,也表明该油田具有多种油源。因而认为,在未知地区对土壤油气地球化学特征进行研究,对于初步判断油气来源同样具有良好的效果。     

三塘湖盆地马朗凹陷石炭系火山岩系油气成藏主控因素及模式

三塘湖盆地马朗凹陷石炭系主要发育两套烃源岩,分别为哈尔加乌组上段和哈尔加乌组下段,油气藏形成的源控作用十分明显。通过烃源岩和原油地球化学的分析以及油源对比,发现不同类型原油的形成与分布严格受控于对应源岩的分布范围。分析表明,马朗凹陷石炭系火山岩系油气成藏的主控因素是优质烃源岩、强充注油源断裂和有利火山岩相带的合理配置。根据烃源岩与储层的配置关系,石炭系油气藏的形成可以概括为两种模式:一种为风化壳型成藏模式,油气聚集在石炭系火山岩顶部受风化淋漓作用改造的优质储层中,其中的油气来自下部烃源岩,运移通道为与烃源岩相沟通的油源断裂;另一种模式为内幕型成藏模式,储层为流体溶蚀改造的储层,其中聚集的油气来自邻近火山喷发间歇期沉积的炭质泥岩。     

中国海相不同类型原油与沥青生气潜力研究

本文通过固体沥青、沥青砂岩及加入不同介质原油与稠油的加水密闭热压模拟实验,对比研究了海相原油与沥青的气体产率特征、生气潜力及其影响因素.结果表明原油与沥青的生气潜力除与岩性、演化程度有关外,还与其所含可溶有机质性质和组成等密切相关,H/C原子比越大,最大烃气产率越高,生烃气潜力越大.储集岩或运移途径岩石中的原油与沥青,当其再次达到成熟-高成熟阶段时,可以作为新的轻质油气或者天然气源岩.     

鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组原油性质与来源分析

通过原油与油田水物理性质、原油与烃源岩族组成、饱和烃气相色谱以及萜烷与甾烷等生物标志化合物特征的多项地球化学指标对比,表明鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组长8、长6、长4＋5等油层组原油性质较为复杂,其成熟度、母源氧化-还原环境及母质类型等方面存在显著差异。烃源岩评价也显示长9、长8、长7、长6、长4＋5段的暗色泥岩有机质质量和类型有所差别,但均具备生排烃能力。油源对比结果进一步证明：成藏过程存在多套油源混源供油的成藏效应,其中长8油层组原油主要来源于长7—长8段烃源岩;长6油层组原油主要来源于长7—长6段烃源岩;长4＋5油层组原油存在长7、长6及长4＋5段多源烃源岩的贡献。     

渤海湾盆地渤中19-6气田凝析油特征及油气关系

2018年中国东部最大整装凝析气田——渤中19-6气田的发现,一举打开了渤海湾盆地深层天然气勘探的新领域,展现了油型盆地天然气勘探的巨大潜力.渤中凹陷发育多套不同成熟度的烃源岩,位于渤中凹陷西南部的渤中19-6气田凝析油与天然气并存,近年来于该地区的天然气成因及形成条件多有研究,但是对于凝析油的形成则少有研究.本文以渤...     

内蒙古银额盆地西部路井凹陷油气地球化学特征 与油气源

通过对银额盆地西部路井凹陷华力西晚期侵入岩、侏罗系、白垩系等不同层系所获原油的族组分、全油同位素、原油生物标记化合物、原油伴生气组分、同位素地球化学特征的分析,探讨了不同层系原油的生油母质类型、沉积环境和生烃母质的演化程度。对上石炭统—下二叠统干泉组、侏罗系、白垩系烃源岩沉积环境进行分析,并与上石炭统—下二叠统干泉组生物标志化合物的对比,认为路井凹陷不同层段所获得的原油与上石炭统—下二叠统干泉组烃源岩具有良好的亲缘关系,原油地球化学特征及生物标志化合物差异的原因是不同位置干泉组上段与下段烃源岩的贡献不同。     

大王北洼陷精细油源对比

应用饱和烃生物标志化合物、芳烃、碳同位素和轻烃等地球化学分析资料,多种方法相结合,详细对大王北洼陷3个油田原油进行了油油和油源对比研究。结果表明：大王北洼陷原油具有4种成因类型,分别为来源于沙四段、沙三段、沙一段烃源岩的“沙三型原油”、“沙四型原油”、“沙一型原油”和来源于2套或3套烃源岩的“混合型原油”。“沙三型原油”分布于大王北油田和大65油田,而其它类型原油在英雄滩油田均有分布,并且以受沙三段烃源岩影响的“混合型”为主。沙三段烃源岩是大王北洼陷的主力烃源岩,主力油层内的石油主要是由该层烃源岩贡献的。不同烃源岩的生烃潜力、埋藏生烃演化历史和圈闭的发育历史共同影响了原油类型的分布。     

冀中葛渔城—文安地区油气地质地球化学特征及油气源对比

经勘探证实冀中坳陷文安斜坡带已有奥陶系潜山、二叠系上石盒子组砂岩段及下第三系三个含油气层位。其烃源岩为石炭—二叠系煤系和下第三系暗色泥岩。本文根据各含油气层中的油气及烃源岩的地质、地球化学特征的对比分析,确认奥陶系及二叠系中的原油来自石炭—二叠煤系烃源岩,属煤型油。下第三系原油来自本身的烃源岩。奥陶系和二叠系中天然气的成因类型为凝析油伴生气,由石炭—二叠系煤系烃源岩提供,属煤型气。     

Genesis of Marine Carbonate Natural Gas in the Northeastern Sichuan Basin, China

Sichuan Basin is one of the structurally stable and gas-rich basins, being regarded as one of China＇s important natural gas industry bases. Puguang and Jiannan gas fields, located in the eastern Sichuan Basin are two large fields with gas derived from Permian and Lower Triassic marine carbonate. The genesis of marine carbonate natural gas was examined using carbon isotope composition and hydrocarbon components of natural gas samples from the eastern and western Sichuan Basin, and compared with that of acidolysis gas derived from marine source rock in the eastern Sichuan Basin. It is concluded that the natural gas in the marine carbonate reservoir originated from pyrolysis of the earlier crude oil and light-oil, and then mixed with kerogen pyrolysis gas of the Permian and Lower Silurian source rock.